Post-LGM-zeitliche Pedogenese und Geomorphodynamik in den spanischen Zentralpyrenäen

Post-LGM soil development and geomorphodynamics in the Central Spanish Pyrenees

  • Obwohl die pleistozänen Vereisungen bereits lange Gegenstand geowissenschaftlicher Forschung sind, wird das jüngste Glazial bezüglich Ausmaß und Chronologie kontrovers diskutiert. Für die spanischen Zentralpyrenäen wird derzeit, wie auch für andere Vergletscherungsgebiete während des Spätpleistozäns, eine zum globalen letzten glazialen Maximum (gLGM) frühere und damit asynchrone Vereisung angenommen. Aufgrund der zeitlichen Differenz von 10 ka bis 30 ka vor dem gLGM ist in den spanischen Zentralpyrenäen eine im Vergleich zu den gLGM-zeitlich geprägten Vergletscherungsgebieten differenzierte Geomorphodynamik und Bodenbildung zu erwarten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellung der spätquartären Bodenentwicklung und Geomorphodynamik in zwei benachbarten Tälern der spanischen Zentralpyrenäen, die beide von gLGM-asynchronen Gletschervorstößen geprägt wurden. Die Untersuchungen wurden mittels einer Kombination sedimentologischer und bodenkundlicher Methoden durchgeführt, um neben der Identifikation der Sedimentfazies die pedogeneObwohl die pleistozänen Vereisungen bereits lange Gegenstand geowissenschaftlicher Forschung sind, wird das jüngste Glazial bezüglich Ausmaß und Chronologie kontrovers diskutiert. Für die spanischen Zentralpyrenäen wird derzeit, wie auch für andere Vergletscherungsgebiete während des Spätpleistozäns, eine zum globalen letzten glazialen Maximum (gLGM) frühere und damit asynchrone Vereisung angenommen. Aufgrund der zeitlichen Differenz von 10 ka bis 30 ka vor dem gLGM ist in den spanischen Zentralpyrenäen eine im Vergleich zu den gLGM-zeitlich geprägten Vergletscherungsgebieten differenzierte Geomorphodynamik und Bodenbildung zu erwarten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellung der spätquartären Bodenentwicklung und Geomorphodynamik in zwei benachbarten Tälern der spanischen Zentralpyrenäen, die beide von gLGM-asynchronen Gletschervorstößen geprägt wurden. Die Untersuchungen wurden mittels einer Kombination sedimentologischer und bodenkundlicher Methoden durchgeführt, um neben der Identifikation der Sedimentfazies die pedogene Entwicklung darzustellen. Die chronologische Einordnung der Befunde erfolgte mittels 15 optisch stimulierter Lumineszenzdatierungen (OSL-Datierungen) und einer 14C-Datierung. Die Ergebnisse belegen eine prozessual sehr ähnliche Landschaftsentwicklung wie in den mitteleuropäischen Glazial- und Periglazialgebieten. Zwar konnten in der vorliegenden Arbeit keine rißzeitlichen Sedimente datiert werden, die intensive Lessivierung auf den als rißzeitlich beschriebenen lössbedeckten Terrassen wird aber auf die Entwicklung einer Parabraunerde während des letzten Interglazials zurückgeführt. Mit dem Würm beginnt sowohl im Glazialraum als auch im Extraglazialraum eine Phase aktiver Geomorphodynamik. Für den Periglazialbereich können Lössanwehung um 61 ± 4 ka und Solifluktion um 55 ± 5 ka nachgewiesen werden. Die über glazialen Sedimenten hangenden und von Solifluktion und Lösseintrag geprägten Hauptlagen wurden zwischen 14,4 ± 1,2 ka bis 10,6 ± 0,8 ka gebildet. In den rezent von Lessivierung gekennzeichneten Hauptlagen wurden bei den mikromorphologischen Untersuchungen keine Pedorelikte einer früheren Bodenbildung gefunden. Dies weist unter Berücksichtigung der Altersdifferenz von etwa 20 ka zwischen den hier datierten Hauptlagen und dem bisher angenommenen Alter des letzten Gletschervorstoßes um 35 ka entweder auf eine markante Stabilität der Landschaft ohne jegliche Bodenentwicklung über einen Zeitraum von 20 ka oder auf eine massive Erosion vor 14,4 ka. Aufgrund der methodisch problematischen OSL-Datierungen, auf denen die Asynchronitätstheorie basiert, muss die gLGM-asynchrone Chronologie der spanischen Zentralpyrenäen stark angezweifelt werden. Diese Schlussfolgerung wird untermauert durch die in der jüngsten Literatur mehrfach beschriebenen maximalen Gletschervorstöße in den östlichen Pyrenäen, die zum gLGM-synchrone Alter aufweisen, und in Anbetracht der Befunde aus der vorliegenden Arbeit.show moreshow less
  • According to the state of knowledge, the glacial advances in the Eastern Pyrenees were synchronous with the global LGM during the Late Pleistocene (MIS 2), but the glacial advances in the Central Spanish Pyrenees at MIS 3 were asynchron with the global LGM. Whereas in the Eastern Pyrenees the glacial advances are dated in several well agreeing studies by surface exposure dating of boulders from lateral or terminal moraines, the asynchronity of the Central Spanish Pyrenees was postulated mainly by OSL dating on glacial and fluvial sediments and on radiocarbon dating of pollen from lacustrine deposits. The time difference of about 15 ka raises the question if this is a result of (local) climate factors or owed to failures caused by using several dating techniques on different archives. Anyway, if this time lag is correct, post-LGM formation of soils and sediments from the Late Pleistocene should be different between the Eastern Pyrenees and the Central Spanish Pyrenees. The therefore applied a combined approach of geomorphological,According to the state of knowledge, the glacial advances in the Eastern Pyrenees were synchronous with the global LGM during the Late Pleistocene (MIS 2), but the glacial advances in the Central Spanish Pyrenees at MIS 3 were asynchron with the global LGM. Whereas in the Eastern Pyrenees the glacial advances are dated in several well agreeing studies by surface exposure dating of boulders from lateral or terminal moraines, the asynchronity of the Central Spanish Pyrenees was postulated mainly by OSL dating on glacial and fluvial sediments and on radiocarbon dating of pollen from lacustrine deposits. The time difference of about 15 ka raises the question if this is a result of (local) climate factors or owed to failures caused by using several dating techniques on different archives. Anyway, if this time lag is correct, post-LGM formation of soils and sediments from the Late Pleistocene should be different between the Eastern Pyrenees and the Central Spanish Pyrenees. The therefore applied a combined approach of geomorphological, sedimentological and pedological investigations to reconstruct the Late Quaternary landscape development in the Aragon- and Gallego Valley of the Central Spanish Pyrenees. Our study reveals that in both valleys the Pre-Holocene geomorphodynamics on the lateglacial deposits show clear analogies with findings from Pleistocene periglacial landscapes in Central Europe. For MIS 4 and early MIS 3 periglacial processes are proven by loess deposition and formation of solifluction sediments. The glacial sediments, which were dated in earlier studies into mid MIS 3 and counted so far as prove for the asynchronous LGM of the Central Spanish Pyrenees, are covered by periglacial deposits of lateglacial age (14 ka to 11 ka). Surprisingly neither the glacial sediments have pedogenic features that indicate lateglacial soil development, nor do the periglacial deposits show indications for lateglacial soil erosion. Therefore, soil formation began after the sedimentation of the periglacial deposits, either implying a striking timeframe of more than 15 ka with a stable landscape without any pedogenesis, or the untenability of the MIS 3 age of the glacial sediments. Because further phases of geomorphodynamics can be differentiated during the Holocene with truncated soil profiles and the correlate sediments of soil erosion next to undisturbed soils in periglacial sediments with a lateglacial age, the thesis of an asynchronous LGM in the Central Spanish Pyrenees is challenged and the findings advocate a synchronous LGM in the Gallego- and Aragon valley analog to the Eastern Pyrenees.show moreshow less

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Metadaten
Author: Hirsch, Florian
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43765
ISSN:2196-4122
Series (Serial Number):Geopedology and Landscape Development Research Series (5)
Place of publication:Cottbus
Referee / Advisor:Prof. Dr. Raab, Thomas, Prof. Dr. Lehmkuhl, Frank, Prof. Dr. Zielhofer, Christoph
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2016
Date of final exam:2015/12/05
Release Date:2018/01/08
Tag:Bodenbildung; Bodenentwicklung; Landschaftsentwicklung; Mikromorphologie; Pleistozän; Pyrenäen; Quartär; Sekundäre Carbonate; Vergletscherung
Landscape development; Late quaternary; Micromorphology; Periglacial slope deposits; Pyrenees; Rubefication; Secondary carbonates; Soil development; Soil genesis
GND Keyword:Bodenentwicklung; Holozän; Landschaftsentwicklung; Lessivierung; Mikromorphologie; Pyrenäen; Rubefizierung
Institutes:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Geopedologie und Landschaftsentwicklung
Licence (German):Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.